中文名 | 電網(wǎng)故障下永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行與控制 | 項(xiàng)目類別 | 青年科學(xué)基金項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 黃科元 | 依托單位 | 湖南大學(xué) |
本項(xiàng)目對(duì)電網(wǎng)故障下直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直流母線電壓穩(wěn)定控制、 不對(duì)稱電網(wǎng)故障下直驅(qū)型永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的運(yùn)行與控制、不對(duì)稱電壓下 PWM 整流器的控制策略、不對(duì)稱電壓下直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電網(wǎng)同步化方法、不對(duì)稱故障下STATCOM的運(yùn)行和控制和基于改進(jìn)型MRAS的直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)無(wú)速度傳感器控制進(jìn)行了全面的研究;建立不平衡電壓下直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組的控制模型,對(duì)電壓不平衡對(duì)直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行影響、電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究;與湘潭電機(jī)廠合作搭建國(guó)內(nèi)首臺(tái)1:1的2MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)系統(tǒng),完成了2MW直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)建,并進(jìn)行了軟件的調(diào)試,成功實(shí)現(xiàn)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2MW并網(wǎng)發(fā)電,開發(fā)的樣機(jī)已經(jīng)在風(fēng)電場(chǎng)試用。 (1) 首次從電網(wǎng)與永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組相互作用角度,完整地研究了電網(wǎng)故障下的穿越運(yùn)行控制,包括對(duì)稱故障下電壓跌落的穿越技術(shù),不對(duì)稱故障下的持續(xù)運(yùn)行控制技術(shù),拓展了“低電壓穿越”的核心技術(shù)內(nèi)涵。這是國(guó)際上剛開始、國(guó)內(nèi)尚無(wú)人涉及的選題,也正是可形成原理、技術(shù)、方法原始創(chuàng)新、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容,預(yù)期成果可進(jìn)入國(guó)際風(fēng)電技術(shù)的先進(jìn)行列。 (2) 所進(jìn)行的電網(wǎng)故障對(duì)永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組影響的研究,從可能出現(xiàn)的惡劣運(yùn)行環(huán)境提出并確立風(fēng)電機(jī)組參數(shù)設(shè)計(jì)、運(yùn)行控制、安全保護(hù)等原則和技術(shù),奠定變速恒頻永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組主要構(gòu)件的正確設(shè)計(jì)理論及方法,對(duì)增強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行能力、適應(yīng)電網(wǎng)日益提高的并網(wǎng)運(yùn)行要求有重要作用。 (3) 從有利于永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組、全功率雙PWM變頻器的有效保護(hù)深入研究直流母線保護(hù)(Crowbar)的優(yōu)化電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從有利于風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全及故障后電網(wǎng)恢復(fù)再平衡角度深入研究了轉(zhuǎn)子快速保護(hù)的投入、切除時(shí)刻控制及網(wǎng)側(cè)變換器的無(wú)功補(bǔ)償控制技術(shù),完善現(xiàn)有的Crowbar技術(shù)。 (4) 電網(wǎng)電壓不平衡下,永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的無(wú)時(shí)延正、負(fù)序分解,正、負(fù)序d-q軸控制器設(shè)計(jì)及針對(duì)不同控制目標(biāo)的網(wǎng)側(cè)、機(jī)側(cè)變換器控制技術(shù)在原理、方法、技術(shù)上均具原始創(chuàng)新意義。 (5) 搭建了1:1的實(shí)物樣機(jī),在實(shí)際系統(tǒng)上完成了大量的實(shí)驗(yàn)工作,其成果獲得了湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。(6) 培養(yǎng)碩士10名,博士2名;發(fā)表論文20余篇。 2100433B
本項(xiàng)目從電網(wǎng)與風(fēng)電機(jī)組相互作用的角度,完整地研究與大電網(wǎng)或分布式輸電系統(tǒng)相連接的永磁直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組在外部電力系統(tǒng)故障引發(fā)的電網(wǎng)電壓跌落、電壓不平衡時(shí)的持續(xù)運(yùn)行(穿越)控制技術(shù)。具體研究?jī)?nèi)容包括:電網(wǎng)故障下永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組控制的理論基礎(chǔ),建立適合低電壓穿越運(yùn)行的控制模型與策略;電網(wǎng)電壓跌落、三相電網(wǎng)電壓不對(duì)稱對(duì)直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行性能及其變頻器運(yùn)行安全的影響;外部電網(wǎng)故障下保證該類風(fēng)電機(jī)組及其構(gòu)件安全運(yùn)行的保護(hù)措施、控制策略及技術(shù),特別是為保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和電能質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)機(jī)組不間斷運(yùn)行(穿越)的控制技術(shù)。本項(xiàng)目立足于國(guó)內(nèi)風(fēng)電系統(tǒng)所聯(lián)一般為弱電網(wǎng)的現(xiàn)實(shí),針對(duì)現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組故障穿越能力的迫切要求,以期在永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越的原理、方法方面形成若干項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)運(yùn)行、控制技術(shù),增強(qiáng)我國(guó)大型風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行能力,確保掛有風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定和電能質(zhì)量。
、、、、直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī),是一種由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,亦稱無(wú)齒輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和鼠籠異步發(fā)電機(jī)的關(guān)系?
相同處:是原理相同,利用電磁感應(yīng)原理,將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能;結(jié)構(gòu)組成相類似(分為定子、轉(zhuǎn)子和附屬部分)。不同之處,驅(qū)動(dòng)源,一個(gè)是風(fēng)能,一個(gè)是熱能或者水能;一個(gè)實(shí)際運(yùn)行,一個(gè)只是在理論上有。發(fā)電機(jī)是沒有鼠...
永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是什么?
你好,你的這個(gè)問題問的比較廣。我大概給你闡述下,對(duì)于現(xiàn)在國(guó)內(nèi)國(guó)外大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,有雙饋機(jī)和永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)。永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)顧名思義是在傳動(dòng)鏈中不含有增速齒輪箱??偹苤?,一般發(fā)電機(jī)要并網(wǎng)必須滿足...
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評(píng)分: 4.7
由于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效實(shí)施,清潔可持續(xù)使用的風(fēng)能越來越受到重視。近年來,我國(guó)的風(fēng)電企業(yè)在風(fēng)能發(fā)電方面獲得非常大的成果,其中所運(yùn)用的各項(xiàng)技術(shù)也更加成熟,發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)無(wú)論在建設(shè)規(guī)模上還是在建設(shè)速度上都有所提升。但風(fēng)力發(fā)電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中存在著不少故障,如果不能對(duì)其進(jìn)行有效維護(hù),就會(huì)制約整個(gè)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。面對(duì)這種現(xiàn)狀,相關(guān)人員必須加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù),減少故障出現(xiàn)的幾率,保證風(fēng)電場(chǎng)的安全、可靠運(yùn)行。
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評(píng)分: 4.7
風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行常見問題及處理介紹.
本書主要內(nèi)容涉及直驅(qū)永磁型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制基礎(chǔ),直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的建模和控制技術(shù),永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理、系統(tǒng)化匹配設(shè)計(jì)技術(shù)和齒槽轉(zhuǎn)矩削弱技術(shù),理想電網(wǎng)條件下永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的矢量控制,以及有功、無(wú)功功率解耦調(diào)節(jié)和最大風(fēng)能捕獲追蹤運(yùn)行。書中還就對(duì)稱電網(wǎng)故障下直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越運(yùn)行,小值不平衡電網(wǎng)故障下PMSG的運(yùn)行理論,直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)電壓不對(duì)稱下的穿越運(yùn)行,電網(wǎng)故障下鎖相環(huán)技術(shù),同時(shí)還對(duì)電網(wǎng)電壓正常與故障下的預(yù)測(cè)直接功率控制技術(shù)作了深入探討,完善了并網(wǎng)型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)方法與運(yùn)行控制策略等方面的研究。 本書可作為新能源開發(fā)及風(fēng)電技術(shù)專業(yè)的研究生教材,也可供從事風(fēng)電產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和運(yùn)行管理的研究人員及工程技術(shù)人員參考。
電永磁用控制器以單片機(jī)為控制核心的智能化控制器。以最簡(jiǎn)潔的操作為設(shè)計(jì)理念,采用超耐壓的大功率輸出器件??煽康挠布Wo(hù)和低微的功耗,保證系統(tǒng)可安全可靠的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
① 最多可控制1000個(gè)電永磁鐵單元的充、退磁動(dòng)作,簡(jiǎn)單高效。
②控制器在待機(jī)或充退磁成功后電源與主回路隔斷,無(wú)任何輸出。
③ 可通過前面板上的通道選擇開關(guān)來確定單通道或多通道輸出,通道選通后,面板上對(duì)應(yīng)通道的LED 指示燈亮紅色。不選通時(shí),面板上對(duì)應(yīng)通道的LED 指示燈為熄滅狀態(tài)。
④ 當(dāng)選擇多個(gè)通道輸出時(shí),分別由相應(yīng)的輸出接口依次輸出。
⑤ 可通過CN1 口與PLC 連接,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。
⑥ 可通過選配的有線控制器(以下簡(jiǎn)稱“線控器”),來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行充退磁電壓強(qiáng)度、充退磁電流強(qiáng)度、以及充退磁時(shí)間等多達(dá)九種參數(shù)的設(shè)置。
⑦ 具備過流保護(hù)功能,當(dāng)磁盤發(fā)生異常導(dǎo)致電流過大,控制器自動(dòng)切斷輸出,由該通道指示燈紅綠交替閃爍報(bào)警,需要斷電檢查外部電路,排除故障后再重新啟動(dòng)控制器。
⑧可選配觸摸屏,無(wú)線操作等設(shè)施實(shí)現(xiàn)更自動(dòng)化的控制要求。2100433B
系統(tǒng)框圖如圖3所示。
圖3 永磁機(jī)構(gòu)的控制部分框圖
1.合分閘線圈;2.儲(chǔ)能電容器;3.電源模塊;4.電力半導(dǎo)體5.接近開關(guān);6.開關(guān)按鈕和指示單元LOGIC;控制器
電源模塊的輸入電壓允許一定波動(dòng)范圍,輸出電壓則穩(wěn)定在80V,這就避免了系統(tǒng)低電壓或過電壓時(shí)斷路器無(wú)法正常工作的問題。
儲(chǔ)能電容器用于儲(chǔ)存能量,當(dāng)合分閘時(shí),它向合閘線圈或分閘線圈提供高達(dá)2600W的脈沖電能,使斷路器完成合分閘操作。每次放電后,它能在10s內(nèi)被重新充電。晶體管和晶閘管等電力半導(dǎo)體用于分合閘電流的控制。當(dāng)分合閘線圈突然失電時(shí),由于分合閘線圈屬電感性元件,電流不能突變,會(huì)產(chǎn)生過電壓,這時(shí)采用續(xù)流二極管可以很好地解決這一問題。
控制器由可編程元件FPGA組成,可以說FPGA是整個(gè)控制部分的靈魂。通過設(shè)定的預(yù)置程序,我們實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電容充電恒壓,過充電截壓保護(hù),就地合分閘和遠(yuǎn)方合分閘,合分閘遙信輸出,與電力系統(tǒng)自動(dòng)綜合保護(hù)聯(lián)合實(shí)施各種保護(hù)合閘和重合閘操作等功能。